(57)【要約】【課題】トラックピッチの変動を測定できる磁気転写用マスター体を提供すること。【解決手段】磁気転写用マスター体１０は、サーボエリア１２が形成され、サーボエリア１２の間がデータエリア１７である。データエリア１７には、トラックピッチ変動測定用パターン１３がトラック１１の内周から外周まで連続的に形成されている。トラックピッチ変動測定用パターン１３の周方向幅は一定である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定されたトラックピッチに基づいて磁気ヘッドの位置信号を与えるサーボパターンが形成されたサーボエリアと、
前記磁気ヘッドの半径位置に対応する信号を与えるトラックピッチ変動測定用パターンがトラックの内周から外周まで連続的に形成されたデータエリアと、
を有する磁気転写用マスター体。
【請求項２】
前記トラックピッチ変動測定用パターンは、円周方向幅が一定のパターンである請求項１に記載の磁気転写用マスター体。
【請求項３】
前記トラックピッチ変動測定用パターンは、円周方向間隔が一定の一対のパターンである請求項１に記載の磁気転写用マスター体。
【請求項４】
指定されたトラックピッチに基づいて磁気ヘッドの位置信号を与えるサーボパターンが形成されたサーボエリアと、前記磁気ヘッドの半径位置に対応する信号を与えるトラックピッチ変動測定用パターンがトラックの内周から外周まで形成されたデータエリアと、を有する磁気ディスクのトラックピッチ変動測定方法であって、
第１のサーボパターンに従って第１の半径位置に磁気ヘッドを位置決めして、トラックピッチ変動測定用パターンを検出して第１の検出信号を得るステップと、
前記指定されたトラックピッチに基づいて算出された所定距離だけ前記第１の半径位置から第２の半径位置に磁気ヘッドを移動させるステップと、
第２のサーボパターンに従って第２の半径位置に磁気ヘッドを位置決めして、トラックピッチ変動測定用パターンを検出して第２の検出信号を得るステップと、
前記第１の検出信号に基づいて算出される半径位置と前記第２の検出信号に基づいて算出される半径位置との差分を算出するステップと、
前記差分と前記指定されたトラックピッチに基づいて算出された所定距離とを比較するステップと、
を有するトラックピッチ変動測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体にサーボパターンを磁気転写するために転写元として使用される磁気転写用マスター体、および磁気転写用マスター体を用いて磁気転写された磁気ディスクのトラックピッチ変動測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば磁気ディスクのような磁気記録媒体については、記録密度の高度化が進行している。したがって、データを書き込みあるいは読み取るための磁気ヘッドを磁気ディスク上のトラックへ正確に位置決めすることがますます重要になっている。磁気ディスクのディスク面には、磁気ヘッドをデータにアクセスさせるためのサーボエリアが、トラックの周方向に一定の間隔で配置されている。サーボエリアは、プリアンブルとも呼ばれ、再生クロック信号を示す一定間隔パターン部と、トラック番号を示すアドレス部、トラッキング用位置信号を与える位置信号部を有している。磁気ヘッドは、位置信号部から読み出される位置信号に基づいて、自身をトラックに位置決め制御し、データの書き込み／読み出しを行う。
【０００３】
近年、サーボパターンを書き込む手段として、磁気転写が注目されている（下記特許文献参照）。磁気転写とは、マスターディスクの磁気パターンをディスク媒体に転写することによりサーボパターンを形成するものである。マスターディスクには、電子ビーム露光器等の描画装置により形成された凹凸のパターンに基づいて磁気的にサーボパターンが形成されている。サーボパターンが形成されたマスターディスクをディスク媒体に密着させて、外部から磁界を印加することにより、マスターディスクのサーボパターンをディスク媒体に転写する。
【０００４】
しかしながら、マスターディスクを製造するための描画装置の位置決め精度などの製造工程上の問題に起因して、マスターディスクのサーボパターンの間隔が変動し、一定であるべきトラックピッチが変動することがあった。
【０００５】
図７は、サーボパターンが転写された磁気ディスクにおけるトラックピッチの変動を説明する図である。磁気ディスクのサーボエリアの位置信号部にはＡ〜Ｄ相からなるバーストパターン５１が磁気的に形成されている。バーストパターン５１は読み出しヘッドにより読み出される。Ａ〜Ｄ相信号の読み出し値５２は、バーストパターン５１から読み出された値のディスク半径方向の増減を示す。Ａ〜Ｄ相信号の読み出し値５２から、Ｎ相とＱ相の位置信号５３が生成される。Ｎ相信号は、Ａ相信号−Ｂ相信号により算出され、Ｑ相信号は、Ｃ相信号−Ｄ相信号により算出される。
【０００６】
算出されたＮ相信号とＱ相信号とを、トラック番号によって切り替えて使用して、ヘッドをトラック中心に位置決め制御する。図７では、トラックの中心位置は中心線で示されている。トラック０、２、４は、Ｎ相信号Ｎ０、Ｎ２、Ｎ４を使用し、トラック１、３のトラックは、Ｑ相信号Ｑ１、Ｑ３を使用している。
【０００７】
図７によると、トラック０とトラック１の間隔は広く、トラック２とトラック３の間隔が狭くなっている。また、１トラック中にトラックピッチの広い部分と狭い部分が存在することもある。本来一定であるべきトラックピッチが変動するのは、位置信号部が正確に形成されていないからである。位置信号部が正確に形成されていないのは、転写元のマスターディスクに位置信号部が正確に形成されていない場合が多い。
【０００８】
トラックピッチが狭くなると、隣接したトラック間でデータが重ね書きされたり、消去されたりする可能性がでてくる。図７では、トラック３に書き込まれているデータは、トラック２に新たに書き込まれるデータにより消去される可能性がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−４１１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ディスク装置の試験では、サーボパターンが正しく書かれているか否かがチェックされる。しかしながら、サーボパターンである位置信号によりヘッドが位置決めされるので、サーボパターン自体の変動に起因するトラックピッチの変動は検出できないという問題があった。本発明は、トラックピッチ変動の測定を可能にする磁気転写用マスター体、およびこの磁気転写マスター体により製造された磁気ディスクのトラックピッチ変動測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、指定されたトラックピッチに基づいて磁気ヘッドの位置信号を与えるサーボパターンが形成されたサーボエリアと、前記磁気ヘッドの半径位置に対応する信号を与えるトラックピッチ変動測定用パターンがトラックの内周から外周まで連続的に形成されたデータエリアと、を有する磁気転写用マスター体が提供される。
また、トラックピッチ変動測定用パターンは、円周方向幅が一定のパターンとすることができる。さらに、トラックピッチ変動測定用パターンは、円周方向間隔が一定の一対のパターンとすることもできる。
さらに、磁気ヘッドが位置する半径に対応する信号を与えるトラックピッチ変動測定用パターンがトラックの内周から外周まで形成されたデータエリアを有する磁気ディスクのトラックピッチ変動測定方法が提供される。このトラックピッチ変動測定方法によると、第１のサーボパターンに従って第１の半径位置に磁気ヘッドを位置決めして、トラックピッチ変動測定用パターンを検出して第１の検出信号を取得し、前記指定されたトラックピッチに基づいて算出された所定距離だけ前記第１の半径位置から第２の半径位置に磁気ヘッドを移動させ、第２のサーボパターンに従って第２の半径位置に磁気ヘッドを位置決めして、トラックピッチ変動測定用パターンを検出して第２の検出信号を取得し、前記第１の検出信号に基づいて算出される半径位置と前記第２の検出信号に基づいて算出される半径位置との差分を算出し、前記差分と前記指定されたトラックピッチに基づいて算出された所定距離とを比較する。
【発明の効果】
【００１２】
この磁気転写マスター体を用いて製造された磁気ディスクは、ヘッドの半径位置について絶対的な値を算出することができるので、トラックピッチ変動を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施の形態を説明する。
図１は、磁気転写用マスター体の一実施形態を示す図である。磁気転写用マスター体であるマスターディスク１０の表面には、複数のサーボエリア１２が形成されている。サーボエリア１２は、マスターディスク１０に等間隔すなわち等角度に配置された扇形の領域である。サーボエリア１２には、サーボパターン（図示せず）が磁気的に形成されている。サーボパターンは、再生クロック信号を示す一定間隔パターンと、トラック番号を示すアドレスパターンと、トラッキング用サーボ信号を与える位置信号パターンを含む。隣接するサーボエリア１２間は、データが読み書きされるデータエリア１１となっている。
【００１４】
本実施形態によるマスターディスク１０には、データエリア１１に、トラックピッチ変動測定用パターン１３が形成されている。トラックピッチ変動測定用パターン１３は、半径方向を長手方向とする細長い長方形状のパターンである。トラックピッチ変動測定用パターン１３は、マスターディスク１０の内周部から外周部まで連続して半径方向に伸び、磁気ディスクのすべてのトラックをカバーしている。本実施形態では、トラックピッチ変動測定用パターン１３の周方向の幅は１００ｎｍである。
【００１５】
トラックピッチ変動測定用パターンは、サーボパターンの形成方法と同じ方法で形成される。図１では、１本のトラックピッチ変動測定用パターン１３が形成されている。しかし、例えば、破線で示すように、トラックピッチ変動測定用パターン１３と同形状のトラックピッチ変動測定用パターン１４および／またはトラックピッチ変動測定用パターン１５をさらに形成するようにしてもよい。あるいは、さらに多数のトラックピッチ変動測定用パターンを形成することもできる。トラックピッチ変動測定用パターンが複数形成されていれば、それだけ精度よくトラックピッチ変動が計測でき、評価できる。
【００１６】
本実施形態では、トラックピッチ変動測定用パターンの幅は１００ｎｍであるが、１００ｎｍに限定されるものではない。あまり細くすると、磁気転写の精度が低くなるが、１００ｎｍより太くするのは好適である。太いパターンを形成すると、精度を上げることができる。
【００１７】
図２は、トラックピッチ変動測定用パターンを使用してトラックピッチの変動を計測して評価する方法を説明する図である。磁気転写マスター体のトラックピッチの変動は、磁気転写マスター体を用いて磁気転写された磁気ディスクのトラックピッチを測定することで評価することができる。磁気ディスク２０は、磁気転写マスター体を用いて磁気転写された磁気ディスクを概略的に示す。説明のために、磁気ディスク２０には、磁気転写されたトラックピッチ変動測定用パターン２１を簡略化して記載している。
【００１８】
磁気ディスク２０は、試験装置（図示せず）にセットされ、反時計方向に高速回転する。読み取りヘッド３０は、磁気ディスク２０のサーボエリアを走査して、位置信号を読み取って、自身をトラック２３あるいは２５などに位置決めして、データエリアのデータを読み取る。
【００１９】
磁気ディスク２０は角速度一定の条件で回転するので、磁気ディスク２０の周速度は内周より外周が速くなる。データエリアに形成された幅ｄのトラックピッチ変動測定用パターン２１をヘッド３０が読み取る場合、外周部２１ｂの通過時間は、内周部２１ａの通過時間より短くなる。したがって、読み取りヘッド３０が、内周部１１ａのトラック２３を通る場合は、例えば図１（ｂ）に示すような信号３１を出力する。これに対して、外周部１１ｂのトラック２５を通る場合は、例えば図１（ｃ）に示す信号３２を出力する。
【００２０】
出力信号３１の検出時間Ｄ１はトラック２３の半径に対応し、出力信号３２の検出時間Ｄ２はトラック２５の半径に対応する。したがって、読み取りヘッド３０によるトラックピッチ変動測定用パターン２１の検出信号により読み取りヘッドが位置するトラックの絶対的な半径を知ることができる。
【００２１】
図３は、本実施形態によるトラックピッチ変動の測定・評価のフローを示す図である。まず、試験装置にトラックピッチ変動測定用パターンが形成された磁気ディスクをセットする。最初に測定すべきトラックＮ０を選択する。１枚の磁気ディスクについて、少なくとも内周部、中間部、外週部の３箇所で測定すると、磁気ディスク全体の評価を行うことができる。したがって、選択されるトラックＮ０は、内周部、中間部、外週部のいずれかのトラックの中から選択される。
サーボパターンから読み出される位置信号に従って、選択されたトラックＮ０に磁気ヘッドを位置決めする。そして、回転する磁気ディスク上のトラックピッチ変動測定用パターンを検出する（Ｓ１）。トラックピッチ変動測定用パターンから検出された信号の信号幅Ｄ０（sec）を測定し、トラックＮ０におけるトラックピッチ変動測定用パターンの通過時間を得る（Ｓ２）。
【００２２】
次いで、磁気転写マスター体の製造時に指定されるトラックピッチＴｐに基づいて算出される幅ΔＮだけヘッドを移動させる。Δｎだけ移動したヘッドは、移動した位置に対応する位置信号に従って、トラックピッチ変動測定用パターンを検出し、検出信号の信号幅（秒）を測定する（Ｓ３）。ヘッドの移動幅ΔＮは、本実施形態では指定のトラックピッチＴｐを８分割した（１／８）Ｔｐを採用している。（１／８）Ｔｐずつ移動して測定することにより、１トラック内の変動を検出することができる。
【００２３】
１トラック内のピッチの変動を検出するためにはトラックピッチの１／１０程度の幅で移動させればよい。本実施形態では、２進数との親和性を考慮して１／８としている。ただし、１／８は単なる一例で、移動幅を１／８に限定するものではない。さらに細かく移動させてもよい。なお、磁気ディスクの外周側にΔＮ移動させてもよく、また内周側にΔＮ移動させてもよい。
【００２４】
次に、ステップＳ３が予め定められた回数だけ繰り返されたかが判定される（Ｓ４）。本実施形態では、ステップＳ３の繰り返しの回数は、ΔＮが１／８トラックで３２トラック分測定するように決められる。すなわち、８×３２＝２５６回繰り返して測定される。ステップＳ４で、予め定められた回数に達していないと判断される場合、ステップＳ３に戻りステップＳ３を繰り返す。なお、この繰り返し測定回数は単なる一例であり、これに限定されるものではない。
【００２５】
次いで、ステップＳ５で、指定トラックピッチＴｐに基づく半径方向距離を算出する。トラックＮｋ内の測定位置Ｎｋｍは、トラックＮｋの位置をＮｋとすると、Ｎｋｍ＝Ｎｋ＋ｍΔＮ（０≦ｍ≦８）と表せる。したがって、トラックＮ０からトラックＮｋの測定位置Ｎｋｍまでの半径方向距離ＩＲは、１≦ｋ≦３２、１≦ｍ≦８として、
ＩＲ＝Ｔｐ・（Ｎｋ−Ｎ０）＋ｍΔｎ
で与えられる。得られた半径方向距離ＩＲは、指定トラックピッチＴｐに基づく値であるので、以下「指定半径値ＩＲ」という。
【００２６】
次に、ステップＳ６では、測定位置Ｎｋｍにおけるトラックピッチ変動測定用パターンの測定結果である信号幅Ｄｋを用いて、トラックＮ０からトラックＮｋの測定位置Ｎｋｍまでの半径方向距離ＭＲを算出する。
【００２７】
磁気ディスクが角速度ωで回転しているとする。磁気ヘッドは、トラック位置Ｎｋｍでは信号幅Ｄｋとして検出された時間Ｄｋ［秒］で、パターン幅ｄを通過する。ω・Dｋは、トラック位置Ｎｋでのパターン幅ｄを見込む角度となる。したがって、パターン幅ｄは、角度ω・D０で規定される弧長とみなされる。
【００２８】
トラック位置Ｎｋｍにおける半径Ｒｋｍとすると、弧長＝半径×角度（ｒａｄ）であるから、ｄ＝Ｒｋｍ・ω・Dｋと表せる。よって、トラック位置Ｎｋｍにおける半径Ｒｋｍは、
Ｒｋｍ＝ｄ／（ω・Dｋ）
で表せる。したがって、トラックＮ０からトラックＮｋの半径位置Ｎｋｍまでの半径方向距離ＭＲは、
ＭＲ＝Ｒｋｍ−Ｒ０＝ｄ／（ω・Dｋ）−ｄ／（ω・D０）
＝（ｄ／ω）・（１／Ｄｋ−１／Ｄ０）
となる。算出された半径方向距離ＭＲは、トラックピッチ変動測定用パターンの測定に基づくものであるから、以下「測定半径値」という。
【００２９】
ステップ７では、指定半径値ＩＲと測定半径値ＭＲとの差をとることにより、指定半径値ＩＲが測定半径値ＭＲからどれだけ変動しているか、言い換えれば、磁気転写されたトラックピッチの変動がどの程度のものかが分る。トラックピッチは、磁気転写マスター体のサーボパターンによって決るので、磁気転写マスター体の精度を評価することができる。
【００３０】
図４は、指定トラックピッチに基づく、すなわちサーボパターンの位置信号部から得られる半径位置を示す指定半径値ＩＲと、測定用パターンから得られる半径位置を示す測定半径値ＭＲとの関係の一例を示す図である。横軸が、位置信号部から得られる半径位置であり、縦軸が測定用パターンから得られる半径位置である。理想状態であれば、破線で示すように両者が一致するが、多くの場合実線で示すように理想状態からずれている。データの理想状態からのずれは、トラックピッチの変動を表している。したがって、トラックピッチのずれあるいはサーボパターンの精度を評価するには、理想状態からの変動の最大値や分散値などを求めることにより行うことができる。
【００３１】
図５は、磁気転写用マスター体の他の実施形態を示す図である。図５に示す磁気転写用マスター体は、図１の磁気転写用マスター体と比較すると、トラック測定用パターンが異なるだけである。したがって、図５では、図１と共通する部分に図１と同じ番号を付して示す。
図５に示す磁気転写用マスター体であるマスターディスク１０では、ディスクの内周から外周に向かってデータエリア１１に形成されたトラックピッチ変動測定用パターン１７は、一定幅の間隔を有する一対のパターン１７−１と１７−２からなる。トラックピッチ変動測定用パターン１７によると、一対のパターン１７−１と１７−２の間隔ｄｓを測定することにより、トラックピッチを評価することができる。
トラックピッチ変動測定用パターンは、１個に限らず、複数個備えるようにしてもよい。例えば、破線で示すトラックピッチ変動測定用パターン１８および／またはトラックピッチ変動測定用パターン１９を加えてもよい。トラックピッチ変動測定用パターン１８、１９は、トラックピッチ変動測定用パターン１７と同様に、それぞれ一対のパターン１８−１、１８−２と１９−１、１９−２とを有する。いずれも各パターン間の距離を測定するためのものである。さらに多数のトラックピッチ変動測定用パターンを設けることもできる。複数のトラックピッチ変動測定用パターンを用いると、精度を上げることができる。
【００３２】
図６は、図５の磁気転写マスター体のトラックピッチ変動を計測する方法を説明する図である。磁気転写マスター体のトラックピッチの精度は、磁気転写マスター体を用いて転写された磁気ディスクのトラックピッチを測定することで評価される。したがって、図６では、図５の磁気転写マスター体を用いて磁気転写された磁気ディスク４０のトラックピッチの測定を説明する。説明のために、磁気ディスク４０には、磁気転写されたトラックピッチ変動測定用パターン４１を簡略化して記載している。
【００３３】
磁気転写されたトラックピッチ変動測定用パターン４１は、一定間隔ｄｓだけ離れて形成された一対のパターン４１−１、４１−２からなる。磁気ディスク４０は、試験装置（図示せず）にセットされ、磁気ディスクの中心軸の周りに反時計方向に回転し、試験装置の読み取りヘッド３０によりデータが読み取られる。読み取りヘッド３０は、磁気ディスクのサーボエリアに形成されたサーボパターンを読み取って、トラックに自身を位置決めして、トラックピッチ変動測定用パターン４１を読み取る。本実施形態では、一対のパターン４１−１、４１−２の幅は、１００ｎｍ程度に形成され、パターン間隔は２００ｎｍである。しかしながら、パターンの幅およびパターン間隔は適宜設定することができる。
【００３４】
図６（ｂ）（ｃ）は、図６（ａ）に示すトラックピッチ変動測定用パターンを読み取りヘッドが通過する際に検出する検出信号の一例を示す図である。図６（ｂ）は、内周部４１ａのトラック４３を通過する際の検出信号であり、図６（ｃ）は、外周部４１ｂのトラック４５を通過する際の検出信号である。
【００３５】
角速度一定で回転する磁気ディスクでは、周速度は内周より外周が速くなる。したがって外周部４１ｂの通過時間は、内周部４１ａの通過時間より短くなる。例えば、読み取りヘッド３０が内周部４１ａのトラック４３を通る場合は、図６（ｂ）に示すような一対の信号３３−ａ、３３−ｂを検出する。読み取りヘッド３０が外周部４１ｂのトラック４５を通る場合は、図６（ｃ）に示す一対の信号３４−ａ、３４−ｂを検出する。
図６（ｂ）の信号３３−ａと信号３３−ｂの信号間隔Ｄ３は、内周部４１ａのトラック４３においてパターン１７−１と１７−２との間隔ｄｓを通過する時間Ｄ３である。したがって、信号間隔Ｄ３は、トラック４３の半径に対応する。
図６（ｃ）の信号３４−ａと信号３４−ｂの信号間隔Ｄ４は、外周部１７ｂのトラック４５においてパターン１７−１と１７−２との間隔ｄｓを通過する時間Ｄ４である。したがって、信号間隔Ｄ４は、トラック４５の半径に対応する。したがって、一対のパターンで検出される信号の間隔を求めることにより、読み取りヘッド３０が位置するトラックの絶対的な半径を知ることができる。具体的には、図３のフローチャートを参照して説明において、信号幅に代えて信号間隔を用いればよい。
【００３６】
図１に示すパターンでは、精度を高めるにはなるべく太いパターンを転写する必要があるが、磁気転写の性質上、太いパターンを均一に転写するのは困難であるという問題がある。図６に示すパターンでは、一対のパターン自体は細く作り、パターン間隔を大きくすることによって精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】磁気転写用マスター体の一実施形態を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１の磁気転写用マスター体を用いて製造された磁気ディスクのトラックピッチ変動を計測する方法を説明する図であり、（ｂ）は、トラックピッチ変動計測用パターンの内周部から得られる信号を説明する図であり、（ｃ）は、トラックピッチ変動計測用パターンの外周部から得られる信号を説明する図である。
【図３】本実施形態によるトラックピッチ変動の測定・評価のフローを示す図である。
【図４】本実施形態によるトラックピッチ変動の測定結果を示す図である。
【図５】磁気転写用マスター体の他の実施形態を示す図である。
【図６】（ａ）は、図５の磁気転写マスター体のトラックピッチ変動を計測する方法を説明する図であり、（ｂ）は、トラックピッチ変動計測用パターンの内周部から得られる信号を説明する図であり、（ｃ）は、トラックピッチ変動計測用パターンの外周部から得られる信号を説明する図である。
【図７】サーボパターンが転写された磁気ディスクにおけるトラックピッチの変動を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    磁気転写用マスターディスク
１１    データエリア
１２    サーボエリア
１３〜１５    トラックピッチ変動測定用パターンの一例
１７〜１９    トラックピッチ変動測定用パターンの一例
２０、４０    磁気ディスク
２１、４１    磁気転写されたトラックピッチ変動測定用パターン
２３、２５、４３、４５    トラック
２１ａ、４１ａ    内周部
２１ｂ、４１ｂ    外周部
３０    磁気ヘッド
３１、３２、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ    検出信号
【図１】
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【図２】
2010033649.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010033649.tif 000006
【図５】
2010033649.tif 000007
【図６】
2010033649.tif 000008
【図７】
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